CN116034659A - 一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统 - Google Patents

一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统 Download PDF

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CN116034659A CN202310090353.4A CN202310090353A CN116034659A CN 116034659 A CN116034659 A CN 116034659A CN 202310090353 A CN202310090353 A CN 202310090353A CN 116034659 A CN116034659 A CN 116034659A
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李宝刚
罗盛翔
潘金波
郝晓晖
陈应圣
倪坤
蒋汉军
刘富豪
李玉环
殷逸冰
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Abstract

本发明公开了一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,属于电动化农机技术领域。该装置采用电机驱动提升方式代替传统农机悬挂液压提升方式,包括超级电容、力/位传感系统、DC/DC转换器、AC/DC转换器、动力电池、ECU控制器在内的能量回收装置,能够实现对农具位置和作业深度的精准控制,并可高效转化、回收、利用农具降落势能,提高能量利用效率及农机作业续航里程。

Description

一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统
技术领域
本发明属于电动化农机技术领域,尤其涉及一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统。
背景技术
前、后置三点悬挂装置是现代农机,尤其是大功率拖拉机中常用的机械结构,农机通过三点悬挂装置与农具连接,牵引并操纵农具升降和调节作业深度。目前常见三点悬挂装置的提升器大多采用液压执行系统,通过液压油缸的充放油实现农具的升起、降落以及力/位调节。先进的液压提升器能够很好地实现农具的高度控制,但存在成本高、液压关键技术复杂、核心部件依靠进口、能量损耗较大、维护难度高等问题。另一方面,随着节能减排政策的密集出台,现代农机向着电动化趋势发展。
发明内容
为了更好地适应电动化农机发展趋势、提高能量利用效率、增加续航里程、降低制造成本和维护难度,本发明针对新能源农机三点悬挂系统,设计了一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,该装置采用电机驱动提升方式代替传统农机悬挂液压提升方式,能够显著降低提升器的复杂度,提高制造和维护成本;并设计了包含超级电容、力位感知系统、DC/DC转换器、动力电池、控制系统在内的能量回收装置,能够实现对农具位置和作业深度的精准控制,并能够高效转化、回收、利用农具降落势能,提高能量利用效率及农机作业续航里程。
为实现上述目的,本发明提出了一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,包括电驱提升装置和能量回收装置,其中电驱提升装置主要包括电机、输入齿轮组、凸轮连接轴、支承箱体、提升凸轮、上拉杆、提升杆、下拉杆、推杆、减速箱;能量回收装置包括DC/DC转换器、动力电池、超级电容、ECU控制系统、力/位传感系统、AC/DC转换器。
在本申请的一些实施例中,所述输入齿轮组连接于减速箱;所述凸轮连接轴两端与提升凸轮连接;所述支承箱体用于支承三点悬挂系统;所述提升凸轮前端与提升杆连接,其下端与推杆连接;所述上拉杆与支撑箱体前中上部连接;所述提升杆与下拉杆连接;所述下拉杆与支承箱体前端下部两侧连接。
在本申请的一些实施例中,所述下拉杆共有两个,所述两个下拉杆分别与两个提升杆一一对应;所述提升杆与两个提升凸轮一一对应连接;所述提升凸轮与两个推杆一一对应连接;所述减速箱与两提升杆一一对应。
在本申请的一些实施例中,所述推杆采用齿轮齿条机构或者非自锁涡轮丝杆机构驱动。
在本申请的一些实施例中,所述力/位传感系统安装于提升器凸轮连接轴处,用于实时监测提升器工作状态和力/位数据。
在本申请的一些实施例中,当执行部件降落时,电机作为电动机反转,转化势能为交流电,通过AC/DC转换器整流转换为直流电,再通过DC/DC转换器调压后将电能输送到动力电池或者超级电容;当反向电压过大时,则通过DC/DC转换器将电能存储到超级电容中,待回收完毕后再通过DC/DC转换器将超级电容中的电能输回到动力电池中。
在本申请的一些实施例中,当提升系统做功工作时,所述动力电池、超级电容分别单独或共同可作为电源供电;当提升器降落时,回收的能量可存放于动力电池和超级电容中;所述AC/DC转换器用于直流与交流电的转换;所述DC/DC转换器控制超级电容充放电电流,保证系统的充放电效率,DC/DC转换器在工作时,保证超级电容输出电压保持平稳,提高农具提升与力位调节精准度与效率。
在本申请的一些实施例中,所述ECU控制系统与力/位传感系统、DC/DC转换器、动力电池电气连接;力/位传感系统与ECU控制系统用于实时获取提升器工作需求、检测实时力/位状态,并协调控制电机、AC/DC转换器、DC/DC转换器工作状态,实现提升器工作需求与能量合理管理。
在本申请的一些实施例中,所述超级电容与动力电池并联作为提升器动力源,通过控制系统、DC/DC转换器以及AC/DC转换器管理系统能量。
在本申请的一些实施例中,所述ECU控制系统分别与电机驱动器、DC/DC转换器、AC/DC转换器、力/位传感系统通过弱电排线连接,用于信息实时收集、处理、决策与控制。
在本发明的一些实施例中,所述两个提升凸轮通过凸轮连接轴连接;两个提升凸轮下侧与两个推杆分别连接。
在本发明的一些实施例中,由电机提供动力经减速箱减速增扭,齿轮齿条或非自锁涡轮丝杆机构驱动推杆上下移动。
在本发明的一些实施例中,两个提升凸轮带动两侧提升杆升降,进而带动两下拉杆实现农具升降。
在本发明的一些实施例中,所述电机的驱动器与AC/DC转换器连接,AC/DC转换器与DC/DC转换器连接,DC/DC转换器与动力电池、超级电容分别通过强电线缆连接,用于能量传输。
在本发明的一些实施例中,所述力/位传感系统安装于提升器凸轮连接轴处,用于实时监测提升器工作状态和力/位数据。
在本发明的一些实施例中,所述ECU控制系统分别与电机驱动器、DC/DC转换器、AC/DC转换器、力/位传感系统通过弱电排线连接,用于信息实时收集、处理、决策与控制。
在本发明的一些实施例中,对外做功提升农具模式下,动力电池与超级电容分别单独或共同为驱动电机提供电能;进一步地,动力电池荷电状态、超级电容荷电状态、农具提升速度需求和悬挂负载水平由力/位传感系统及ECU控制系统判断,决策供电来源及控制电流。
在本发明的一些实施例中,对外大功率做功需求模式下,所述超级电容能够用于补充动力电池用于大电流放电,提高大负载下农具提升与力位调节效率,提高动力电池使用寿命。
在本发明的一些实施例中,降落农具过程中,本发明中电机、DC/DC转换器及ECU控制器能够用于实现能量回收。
在本发明的一些实施例中,能量回收模式下,农具势能转化为电机转子的动能,由电机转化为电能,能量经AC/DC转换器和DC/DC转换器进行整流及调压。
在本发明的一些实施例中,能量回收模式下,ECU根据整流后的电流电压大小、动力电池荷电状态以及超级电容荷电状态决策电流走向:小电流情况下,回收的能量直接进入动力电池储存;大电流情况下,电流先进入超级电容缓冲。再根据两者荷电状态和提升器工作状态,决定最终电能分配,由DC/DC转换器负责调节,实现电能平稳回收,迎接下一阶段作业。
在本发明的一些实施例中,农具作业深度力/位实时调节过程中,电机处于做功输出与能量回收的连续变化中,ECU实时判断并做出控制决策,实现最优化能量管理。
本发明至少有以下技术效果:
(1)本装置能够实现电动化农机三点悬挂的电动升降与力/位调节。
(2)本装置中的电驱提升装置控制精度高、整体结构较为简单、制造与维护成本较低。
(3)本装置布局合理,结构简单,控制简便、且能进行执行部件降落时势能及执行部件空转制动能量的转化回收,更好地缓解能源短缺问题及污染问题。
(4)本装置通过电驱动代替液压驱动,克服了液压传动机构液体存在粘性,液体流动需要消耗一定能量来克服粘性阻力,以及溢流阀保压过程持续耗能等问题,提高能量利用效率。
(5)本装置通过设计机械传动系统适应悬挂系统的电驱提升,能够通过齿轮传动机构将执行部件降落的势能和执行部件空转制动能量通过电机进行转化,克服了液压传动机构不能回收执行部件降落势能的问题。
(6)本装置设计了能量回收结构,通过超级电容进行瞬时储能,能量回收完毕后,能够根据荷电状态决定泵回动力电池或电容储存,减少了大电流对动力电池的损害,同时提高能量的回收效率。同时使用DC/DC转换器保证电压输出平稳。
(7)使用新能源动力代替传统柴油发动机,是“双碳”目标下顺应时代的农机发展的必然趋势。本发明为适应电动化农机具发展提供了技术保障,在高效电驱提升的基础上,可实现包括能量回收与能量分配的多模式能量综合管理,达到低成本、低碳、环保、高效、可持续发展的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的机械结构示意图;
图2为本发明的能量回收原理示意图;
图中,1、电机;2、输入齿轮组;3、凸轮连接轴;4、支承箱体;5、提升凸轮;6、上拉杆;7、提升杆;8、下拉杆;9、推杆;10、减速箱;11、DC/DC转换器;12、动力电池;13、超级电容;14、ECU控制系统;15、力/位传感系统;16、AC/DC转换器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。在实际应用中,由于设备精度或者安装误差的限制,绝对的平行或者垂直效果是难以达到的。在本发明中有关垂直、平行或者同向描述并不是一个绝对的限定条件,而是表示可以在预设误差范围内(如上下偏差5°)实现垂直或者平行的结构设置,并达到相应的预设效果,如此,可以最大化的实现限定特征的技术效果,并使得对应技术方案便于实施,具有较高的可行性。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外,在对管线进行描述时,本发明中所用“相连”、“连接”则具有进行导通的意义。在对电子元件进行描述时,本发明中所用“相连”、“连接”则具有通过电流进行导通的意义。具体意义需结合上下文进行理解。
在本发明实施例中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个…”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本发明实施例中,“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
农机在作业过程中,需要频繁对农具进行提升、降落,调整深度,常见农机悬挂提升器大都采用液压执行系统,存在成本高、液压关键技术复杂、核心部件依靠进口、能量损耗较大、维护难度高等问题。
本发明针对新能源农机三点悬挂系统,设计了一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,可以在更好地适应电动化农机发展趋势前提下,提高能量利用效率、增加续航里程、降低制造成本和维护难度。
本发明的提升系统包含超级电容、力/位传感系统、DC/DC转换器、AC/DC转换器、动力电池、控制系统在内的能量回收装置,能够实现对农具位置和作业深度的精准控制,并高效转化、回收、利用农具降落势能,减少传统液压提升器溢流损失,达到高效节能目的。
在本申请的一些实施例中,一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,包括电驱提升装置和能量回收装置,其中电驱提升装置主要包括电机、输入齿轮组、凸轮连接轴、支承箱体、提升凸轮、上拉杆、提升杆、下拉杆、推杆、减速箱;能量回收装置包括DC/DC转换器、动力电池、超级电容、ECU控制系统、力/位传感系统、AC/DC转换器。
在本申请的一些实施例中,所述输入齿轮组连接于减速箱;所述凸轮连接轴两端与提升凸轮连接;所述支承箱体用于支承三点悬挂系统;所述提升凸轮前端与提升杆连接,其下端与推杆连接;所述上拉杆与支撑箱体前中上部连接;所述提升杆与下拉杆连接;所述下拉杆与支承箱体前端下部两侧连接。
在本申请的一些实施例中,所述下拉杆共有两个,所述两个下拉杆分别与两个提升杆一一对应;所述提升杆与两个提升凸轮一一对应连接;所述提升凸轮与两个推杆一一对应连接;所述减速箱与两提升杆一一对应。
在本申请的一些实施例中,所述推杆采用齿轮齿条机构或者非自锁涡轮丝杆机构驱动。
在本申请的一些实施例中,所述力/位传感系统安装于提升器凸轮连接轴处,用于实时监测提升器工作状态和力/位数据。
在本申请的一些实施例中,当执行部件降落时,电机作为电动机反转,转化势能为交流电,通过AC/DC转换器整流转换为直流电,再通过DC/DC转换器调压后将电能输送到动力电池或者超级电容;当反向电压过大时,则通过DC/DC转换器将电能存储到超级电容中,待回收完毕后再通过DC/DC转换器将超级电容中的电能输回到动力电池中。
在本申请的一些实施例中,当提升系统做功工作时,所述动力电池、超级电容分别单独或共同可作为电源供电;当提升器降落时,回收的能量可存放于动力电池和超级电容中;所述AC/DC转换器用于直流与交流电的转换;所述DC/DC转换器控制超级电容充放电电流,保证系统的充放电效率,DC/DC转换器在工作时,保证超级电容输出电压保持平稳,提高农具提升与力位调节精准度与效率。
在本申请的一些实施例中,所述ECU控制系统与力/位传感系统、DC/DC转换器、动力电池电气连接;力/位传感系统与ECU控制系统用于实时获取提升器工作需求、检测实时力/位状态,并协调控制电机、AC/DC转换器、DC/DC转换器工作状态,实现提升器工作需求与能量合理管理。
在本申请的一些实施例中,所述超级电容与动力电池并联作为提升器动力源,通过控制系统、DC/DC转换器以及AC/DC转换器管理系统能量。
在本申请的一些实施例中,所述ECU控制系统分别与电机驱动器、DC/DC转换器、AC/DC转换器、力/位传感系统通过弱电排线连接,用于信息实时收集、处理、决策与控制。
在本发明的一些实施例中,所述两个提升凸轮通过凸轮连接轴连接;两个提升凸轮下侧与两个推杆分别连接。
在本发明的一些实施例中,由电机提供动力经减速箱减速增扭,齿轮齿条或非自锁涡轮丝杆机构驱动推杆上下移动。
在本发明的一些实施例中,两个提升凸轮带动两侧提升杆升降,进而带动两下拉杆实现农具升降。
在本发明的一些实施例中,所述电机的驱动器与AC/DC转换器连接,AC/DC转换器与DC/DC转换器连接,DC/DC转换器与动力电池、超级电容分别通过强电线缆连接,用于能量传输。
在本发明的一些实施例中,所述力/位传感系统安装于提升器凸轮连接轴处,用于实时监测提升器工作状态和力/位数据。
在本发明的一些实施例中,所述ECU控制系统分别与电机驱动器、DC/DC转换器、AC/DC转换器、力/位传感系统通过弱电排线连接,用于信息实时收集、处理、决策与控制。
在本发明的一些实施例中,对外做功提升农具模式下,动力电池与超级电容分别单独或共同为驱动电机提供电能;进一步地,动力电池荷电状态、超级电容荷电状态、农具提升速度需求和悬挂负载水平由力/位传感系统及ECU控制系统判断,决策供电来源及控制电流。
在本发明的一些实施例中,对外大功率做功需求模式下,所述超级电容能够用于补充动力电池用于大电流放电,提高大负载下农具提升与力位调节效率,提高动力电池使用寿命。
在本发明的一些实施例中,降落农具过程中,本发明中电机、DC/DC转换器及ECU控制器能够用于实现能量回收。
在本发明的一些实施例中,能量回收模式下,农具势能转化为电机转子的动能,由电机转化为电能,能量经AC/DC转换器和DC/DC转换器进行整流及调压。
在本发明的一些实施例中,能量回收模式下,ECU根据整流后的电流电压大小、动力电池荷电状态以及超级电容荷电状态决策电流走向:小电流情况下,回收的能量直接进入动力电池储存;大电流情况下,电流先进入超级电容缓冲。再根据两者荷电状态和提升器工作状态,决定最终电能分配,由DC/DC转换器负责调节,实现电能平稳回收,迎接下一阶段作业。
在本发明的一些实施例中,农具作业深度力/位实时调节过程中,电机处于做功输出与能量回收的连续变化中,ECU实时判断并做出控制决策,实现最优化能量管理。
具体地:
在本发明的一些实施例中,所述减速箱10为两个,分别布置于支承箱体4的两侧,且减速箱10与输入齿轮轴连接;
所述电机1与减速箱10、提升杆7、支承箱体4、提升凸轮5、凸轮连接轴3、推杆9、下拉杆8及上拉杆6构成电驱提升装置,其中推杆9前端执行机构能够采用齿轮齿条或非自锁涡轮丝杆机构。
在本发明的一些实施例中,所述下拉杆8共有两个,两个所述下拉杆8分别与两个提升杆7对应连接。
在本发明的一些实施例中,所述两个提升杆7分别与两个提升凸轮5一一对应连接。
在本发明的一些实施例中,所述两个提升凸轮5通过凸轮连接轴3连接;两个提升凸轮5下侧与两个推杆9分别连接。
在本发明的一些实施例中,由电机1提供动力经减速箱10减速增扭,齿轮齿条或非自锁涡轮丝杆机构驱动推杆9上下移动。
在本发明的一些实施例中,两个提升凸轮5带动两侧提升杆7升降,进而带动两下拉杆8实现农具升降。
在本发明的一些实施例中,所述电机1的驱动器与AC/DC转换器16连接,AC/DC转换器16与DC/DC转换器11连接,DC/DC转换器11与动力电池12、超级电容13分别通过强电线缆连接,用于能量传输。
在本发明的一些实施例中,所述力/位传感系统15安装于提升器凸轮连接轴3处,用于实时监测提升器工作状态和力/位数据。
在本发明的一些实施例中,所述ECU控制系统14分别与电机1驱动器、DC/DC转换器11、AC/DC转换器16、力/位传感系统15通过弱电排线连接,用于信息实时收集、处理、决策与控制。
农机电驱提升系统对外做功提升农具模式下,动力电池(12)与超级电容13分别单独或共同为驱动电机1提供电能;进一步地,动力电池12荷电状态、超级电容13荷电状态、农具提升速度需求和悬挂负载水平由力/位传感系统15及ECU控制系统14判断,决策供电来源及控制电流。
在本发明的一些实施例中,对外大功率做功需求模式下,所述超级电容13能够用于补充动力电池12用于大电流放电,提高大负载下农具提升与力位调节效率,提高动力电池12使用寿命。
降落农具过程中,本发明中电机1、DC/DC转换器11及ECU控制器14能够用于实现能量回收。
在本发明的一些实施例中,能量回收模式下,农具势能转化为电机1转子的动能,由电机1转化为电能,能量经AC/DC转换器16和DC/DC转换器11进行整流及调压。
在本发明的一些实施例中,能量回收模式下,ECU根据整流后的电流电压大小、动力电池12荷电状态以及超级电容13荷电状态决策电流走向:小电流情况下,回收的能量直接进入动力电池12储存;大电流情况下,电流先进入超级电容13缓冲。再根据两者荷电状态和提升器工作状态,决定最终电能分配,由DC/DC转换器11负责调节,实现电能平稳回收,迎接下一阶段作业。
在本申请的一些实施例中,在作业过程中,电机1动力经输入齿轮组2传递至减速箱,减速增扭后通过齿轮齿条机构或非自锁参数的涡轮丝杆推动推杆9上下移动。
推杆9推动提升凸轮5绕凸轮连接轴3转动,进而带动提升杆7运动,带动两个下拉杆8上下摆动,实现农具升降,此过程中上拉杆6跟随上下摆动。
提升系统对外做功提升农具模式下:动力电池12与超级电容13分别单独或共同为驱动电机1提供电能;当动力电池12荷电状态、超级电容13荷电状态、农具提升速度需求和悬挂负载水平由传感系统15及ECU控制器14判断,决策供电来源及控制电流。
对外大功率做功需求模式下:所述超级电容13用于补充动力电池12用于大电流放电,提高大负载下农具提升与力位调节效率,提高动力电池12使用寿命。
降落农具过程中采用能量回收模式:农具降落时,农具势能经悬挂和传动转化为电机1转子的动能,电机1反转,成为发电机,转化动能为电能,电流经AC/DC转换器16和DC/DC转换器11进行整流调压。
能量回收模式下,ECU根据整流后的电流电压大小、动力电池12荷电状态以及超级电容13荷电状态决策电流走向:小电流情况下,回收的能量直接进入动力电池12储存;大电流情况下,电流先进入超级电容13缓冲。再根据两者荷电状态和提升器工作状态,决定最终电能分配,由DC/DC转换器11调节,实现电能平稳回收。
农具作业深度力/位实时调节过程中,电机1处于做功输出与能量回收的连续变化中,ECU实时判断并做出控制决策,ECU控制系统14和DC/DC转换器11有效控制超级电容13充放电电流,保证电驱提升器做功与能量回收的稳定性,从而保证系统有较高的充放电效率,实现最优化能量管理。
使用时,动力电池12和超级电容13分别单独或共同为电机1提供电流实现执行部件升降与调节。
使用时,农具下落时,执行部件降落带动提升凸轮5下降进而带动推杆9下降实现机构反转,通过电机1的逆效应发电,进行能量回收。
使用时,固定在限位板上的电机1、减速箱10齿轮啮合连接形成进行升降的动力源;输入齿轮组2、减速箱10、推杆9、提升凸轮5、提升杆7构成整个电驱提升系统的机械传动机构;支承箱体4、上拉杆6及两个下拉杆8组成三点悬挂,形成对农具部件的支撑;ECU控制系统14、DC/DC转换器11、AC/DC转换器16、动力电池12、超级电容13及力/位传感系统15组成了能量回收装置,实现机具精准高效控制。
应当理解,此处具体描述仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。这里所使用的术语仅为具体描述实施方式,而非限制根据本发明的示例性实施方式。在本权利要求书所描述的范围内,本领域技术工人在没有做出创造性的劳动前提下获得的所有修改和变形,都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,包括电驱提升装置和能量回收装置,其中电驱提升装置主要包括电机(1)、输入齿轮组(2)、凸轮连接轴(3)、支承箱体(4)、提升凸轮(5)、上拉杆(6)、提升杆(7)、下拉杆(8)、推杆(9)、减速箱(10);能量回收装置包括DC/DC转换器(11)、动力电池(12)、超级电容(13)、ECU控制系统(14)、力/位传感系统(15)、AC/DC转换器(16)。
2.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,所述输入齿轮组(2)连接于减速箱(10);所述凸轮连接轴(3)两端与提升凸轮(5)连接;所述提升凸轮(5)前端与提升杆(7)连接,其下端与推杆(9)连接;所述上拉杆(6)与支撑箱体(4)前中上部连接;所述提升杆(7)与下拉杆(8)连接;所述下拉杆(8)与支承箱体(4)前端下部两侧连接。
3.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,所述下拉杆(8)共有两个,所述两个下拉杆(8)分别与两个提升杆(7)一一对应;所述提升杆(7)与两个提升凸轮(5)一一对应连接;所述提升凸轮(5)与两个推杆(9)一一对应连接;所述减速箱(10)与两提升杆一一对应。
4.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,所述推杆(9)采用齿轮齿条机构或者非自锁涡轮丝杆机构驱动。
5.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,所述力/位传感系统(15)安装于提升器凸轮连接轴(3)处,用于实时监测提升器工作状态和力/位数据。
6.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,当执行部件降落时,电机(1)作为电动机反转,转化势能为交流电,通过AC/DC转换器(16)整流转换为直流电,再通过DC/DC转换器(11)调压后将电能输送到动力电池(12)或者超级电容(13);当反向电压超过预定阈值时,则通过DC/DC转换器(11)将电能存储到超级电容(13)中,待回收完毕后再通过DC/DC转换器(11)将超级电容(13)中的电能输回到动力电池(12)中。
7.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,当提升系统做功工作时,所述动力电池(12)、超级电容(13)分别单独或共同可作为电源供电;当提升器降落时,回收的能量存放于动力电池(12)和超级电容(13)中;所述AC/DC转换器(16)用于直流与交流电的转换;所述DC/DC转换器(11)控制超级电容(13)充放电电流,保证系统的充放电效率,DC/DC转换器(11)在工作时,保证超级电容(13)输出电压保持平稳,提高农具提升与力位调节精准度与效率。
8.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,所述ECU控制系统(14)与力/位传感系统(15)、DC/DC转换器(11)、动力电池(12)电气连接;力/位传感系统(15)与ECU控制系统(14)用于实时获取提升器工作需求、检测实时力/位状态,并协调控制电机(1)、AC/DC转换器(16)、DC/DC转换器(11)工作状态,实现提升器工作需求与能量合理管理。
9.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,所述超级电容(13)与动力电池(12)并联作为提升器动力源,通过控制系统(14)、DC/DC转换器(11)以及AC/DC转换器(16)管理系统能量。
10.根据权利要求1所述的农机用具备能量回收功能的电驱提升系统,其特征在于,所述ECU控制系统(14)分别与电机(1)驱动器、DC/DC转换器(11)、AC/DC转换器(16)、力/位传感系统(15)通过弱电排线连接,用于信息实时收集、处理、决策与控制。
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